Budowa analogowego efektu audio sterowanego biosygnałami

Abstract

The paper presents a description of the construction of an analog audio effect using biosignals recorded from the human scalp to modulate sound. The biosignals included electroencephalographic waves narrowed to the Alpha brainwave band, as well as electrooculographic waves within the same band. A phaser effect was chosen, which modifies input signals based on changing the center frequency of notch filters. The device was designed to operate in two modes. In the first mode, EEG (electroencephalographic) and EOG (electrooculographic) waves were directly used to control the filters affecting the sound. In the second mode, modulation was carried out using a triangular signal obtained from a voltage-controlled oscillator, to which the envelope of the recorded waves was applied. The effect was tested during an electroencephalograph examination, and the degree of user control over its parameters was determined through the analysis of the obtained spectrograms.

W pracy przedstawiono opis budowy analogowego efektu audio wykorzystującego biosygnały zarejestrowane na skórze głowy człowieka do modulacji dźwięku. W zakres biosygnałów wchodziły fale elektroencefalograficzne zawężone do pasma fal mózgowych alfa, a także elektrookulograficzne zawierające się w tym samym paśmie. Wybrany został efekt typu phaser modyfikujący sygnały wejściowe w wyniku zmiany częstotliwości środkowej filtrów pasmowo- -zaporowych. Urządzenie skonstruowano tak, by funkcjonowało w dwóch trybach. W pierwszym z nich fale EEG (elektroencefalograficzne) i EOG (elektrookulograficzne) były wykorzystywane bezpośrednio do sterowania filtrami wpływającymi na dźwięk. W drugim – modulacja odbywała się z wykorzystaniem sygnału trójkątnego uzyskanego z generatora przestrajanego napięciem, na którego wejście podano obwiednię zarejestrowanych fal. Efekt został przetestowany podczas badania elektroencefalografem, zaś stopień kontroli użytkownika nad jego parametrami został określony podczas analizy uzyskanych spektrogramów.